Федерика Гуаралди

1 Отдел по ендокринология, диабетология и метаболизъм, Катедра по вътрешни болести, Университет в Торино, Торино, Италия

адаптираното

Гулиелмо Салватори

2 Отделение за интензивно лечение за новородени, Катедра по медицинска и хирургична неонатология, Детска болница IRCCS Bambino Gesu ’, Рим, Италия

Въведение

Стомашно-чревната микробиота е сложна и динамична екосистема, състояща се от няколко стотици различни микроби, главно бактерии (10 11–12 бактерии/g съдържание на дебелото черво, формиращи 60% от общата фекална маса; Eckburg et al., 2005; O'Hara и Шанахан, 2006). Общият брой на бактериите надвишава 10 пъти броя на човешките клетки, а колекцията от микробен геном (микробиом) съдържа 100 пъти повече гени от човешкия геном (Vael и Desager, 2009). Чревната микробиота влияе върху растежа и диференциацията на чревните епителни клетки и играе ключови хранителни, метаболитни, имунологични и защитни функции (O’Hara and Shanahan, 2006). Дерегулацията му участва в патогенезата на имунологични, сърдечно-съдови и метаболитни заболявания (Hammer, 2011; Maslowski and MacKay, 2011; Harris et al., 2012).

Съставът и концентрацията на чревната микробиота физиологично варират в стомашно-чревния тракт (нарастващ градиент от стомаха към дебелото черво и характерно разпределение на микрофлората в отделите на червата) и етапи от живота, прогресиращи от стерилитета на новороденото до изключително променливата и гъста колонизация на червата на възрастните влиянието на различни вътрешни, свързани с гостоприемника и външни фактори (Mackie et al., 1999; Palmer et al., 2007).

Създаване и развитие на чревна микрофлора

Колонизиращите бактерии произлизат от майката (главно вагинална и чревна микрофлора), кърмата (за кърмените бебета) и околната среда (която включва оборудване, въздух, други бебета и медицински персонал). Моделът и нивото на експозиция през неонаталния период вероятно ще повлияят на микробиалната сукцесия и колонизацията в стомашно-чревния тракт. Факторите, оказващи влияние върху микробната колонизация, могат да бъдат групирани в две основни категории: външни, които включват географски район, бактерии на майката и околната среда, начин на доставка, хигиенни мерки и хранителни навици и лекарствени терапии; и присъщи, които включват неонатална генетика, бактериални мукозни рецептори и взаимодействия, чревно рН и секрети, перисталтика и имунен отговор (Mackie et al., 1999; Penders et al., 2006; Adlerberth and Wold, 2009; Fallani et al ., 2010).

Диетата има доминираща роля над други възможни променливи като етническа принадлежност, санитария, хигиена, география и климат при оформянето на чревната микробиота (De Filippo et al., 2010).

Влиянието на кърменето върху състава на микробиотата

Човешкото мляко представлява сложен и динамичен състав, повлиян от гестационната възраст при раждането, лактационния период и диетата на жената, която се различава от храненето с адаптирано мляко за концентрации и състав на хранителни вещества и, което е по-важно, за изключително присъствие на растежни фактори, цитокини, имуноглобулини и храносмилателни ензими (Le Huerou-Luron et al., 2010; Roncada et al., 2012).

Доказано е, че типът на хранене влияе пряко върху състава на микробиотите, като осигурява субстрати за бактериална пролиферация и функция (Le Huerou-Luron et al., 2010) и източници на бактериално замърсяване (с произход от зърното и околната кожа и млечни канали за гърди мляко; от сухия прах, оборудването, използвано за приготвяне, и водата, използвана за суспензия за мляко с формула; Mackie et al., 1999), и косвено, чрез модулиране на морфологията, клетъчния състав и физиологията на чревната лигавица и панкреаса функция (Le Huerou-Luron et al., 2010).

Доказано е, че кърмените новородени носят по-стабилна и еднородна популация в сравнение с тези, хранени с адаптирано мляко (Bezirtzoglou et al., 2011). Относително малки количества добавки с адаптирано мляко при кърмачета ще доведат до преминаване от модел на кърмене към режим на хранене с адаптирано мляко (Mackie et al., 1999), характеризиращ се с по-широк спектър от микробиота. По-специално, броя и честотата и броя на Clostridium (C. paraputrificum, C. perfringens, C. clostridiiforme, C. difficile и C. tertium) и Streptococcus (S. bovis, S. faecalis и S. faecium), Bacillus subtilis, Bacteroides vulgatus, Veillonella parvula, Lactobacillus acidophilus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa (Benno et al., 1984; Mackie et al., 1999; Penders et al., 2006; Adlerberth and Wold, 2009; Fallani et al., 2010; Bezirtzoglou et al., 2011), Enterococcus faecalis (Jimenez et al., 2008; Adlerberth and Wold, 2009) и Atopobium (Bezirtzoglou et al., 2011) при кърмачетата, хранени с бутилки, са значително по-високи от тези в кърмените бебета. От друга страна, L. rhamnosus и стафилококи преобладават при кърмачета (Adlerberth and Wold, 2009), като Staphylococcus epidermidis представлява отличителен тракт на изпражненията на кърмеща жена и тяхното бебе, докато почти липсва в проби от изпражненията на кърмачета, хранени с адаптирано мляко.

Въвеждането на твърда храна оказва дълбоко въздействие върху микробната екология на кърмените бебета (Stark and Lee, 1982; Mackie et al., 1999; Adlerberth and Wold, 2009). След като започне диетичната добавка, профилът на микробиотата на кърмените деца се променя към профила на кърмените, със значителното увеличение на броя на ентерококите и ентеробактериите и появата на Bacteroides, Clostridia и други анаеробни стрептококи (Stark и Lee, 1982; Mackie et al., 1999; Adlerberth and Wold, 2009). Между първата и втората година от живота се губят различията между кърмачетата и кърмените, а профилът на микробиотата наподобява този на възрастния по състав и брой микробиоти (Stark and Lee, 1982; Mackie et al., 1999; Adlerberth and Wold, 2009).

Влиянието на кърменето върху непосредствените и дългосрочни ефекти върху здравето

През последните десетилетия са проведени множество проучвания с цел да се определят краткосрочни и дългосрочни ефекти, свързани с първоначалната микробна колонизация на червата.

Доказано е, че естеството на лигавичната микрофлора, придобити в ранна детска възраст, е от решаващо значение за определяне на имунния отговор и толерантността на лигавицата, така че промените в чревната среда са пряко отговорни за възпалението и заболяванията на лигавицата, автоимунитета и алергичните разстройства в детска и зряла възраст ( Gronlund et al., 2000; Ogra и Welliver, 2008). Типът хранене, чрез селективното си действие върху бактериалната колонизация и растеж, което от своя страна индуцира специфични реакции на Т-клетките и модулира окисляването и консумацията на субстратите, оказва голямо влияние върху развитието на имунните функции и оралната толерантност (Palma et al., 2012). Систематичните ревизии на наличните данни посочват защитната роля на кърменето срещу развитието на диария и некротизиращ ентероколит при новороденото (Mackie et al., 1999) и алергични и автоимунни заболявания в детска възраст, включително целиакия (Akobeng et al ., 2006; Palma et al., 2012), диабет тип I и атопичен дерматит, докато не е очевидно ясно намаляване на риска във връзка с астма или алергичен ринит (Bjorksten, 2005; Kramer, 2011). По-късно в живота кърменето е свързано с намален риск от възпалителни заболявания на червата, сърдечно-съдови заболявания, затлъстяване и диабет тип 2.

Потенциална защитна роля, свързана с пристрастяването на пребиотици и пробиотици към формула храна

Поради признатите здравословни свойства, изключително кърмене е препоръчано от Световната здравна организация за първите 6 месеца от живота и допълнително кърмене до 2 години и повече (Le Huerou-Luron et al., 2010). Според скорошен анализ на Le Huerou-Luron et al. (2010), разпространението на изключително кърмене в света между 2000 и 2005 г. е 90% в началото на раждането, но само 41% на възраст 4-6 месеца, с най-висок процент в Африка, следван от Изток и Юг Азия, Латинска Америка и Тихия океан и накрая Европа.

Полагат се значителни усилия за имитиране на състава на човешкото мляко чрез добавяне към адаптирано хранене на живи бактерии (пробиотици), несмилаеми фибри, нуклеотиди и олигозахариди (пребиотици) и говежди лактоферин, за да се предизвика подобно на кърмене колонизация на микробиота при кърмачета, хранени с адаптирано мляко, с крайна цел да стимулира съзряването и правилната функция на имунната система (Fanaro et al., 2003; Rinne et al., 2005; Singhal et al., 2008; Vael and Desager, 2009 ). Като цяло, прилагането на формула храна с пребиотици и пробиотици е доказано ефективно за промяна на състава на микрофлората към желания модел на кърмене и стимулиране на имунния отговор (Rinne et al., 2005; Sherman et al., 2009). Няма налични окончателни резултати по отношение на реалното подобрение на здравето, свързано с тяхната употреба (Bjorksten, 2005; Sherman et al., 2009; Vael и Desager, 2009), въпреки че при недоносени бебета тяхното добавяне е свързано с намалена честота на некротизиращ ентероколит и сепсис ( Mackie et al., 1999; Lee, 2011).

Заключения

Няколко проучвания, извършени през последните десетилетия, ясно демонстрират сложността на състава на микробиотата на червата и модулаторния ефект, изигран от няколко ендогенни и екзогенни фактора върху него. Видът на храненето през първите месеци от живота се явява като един от най-важните фактори, определящи благосъстоянието на детето и възрастните, а защитното му действие изглежда разчита главно на способността му да модулира състава на чревната микрофлора в ранните етапи от живота. През последните години беше доказано, че прилагането на млечна формула с пребиотици, пробиотици и лактоферин променя микрофлорния състав на новородените към модела на кърмене и стимулира имунния отговор. В същото време няма налични окончателни резултати по отношение на реалното подобряване на здравето, така че майчиното мляко, чието благотворно въздействие върху здравето несъмнено е уникално, трябва да се счита за предпочитана храна за кърмачета през първите 6 месеца от живота.

По същите причини трябва да се насърчава кърменето и в същото време се препоръчват нови изследвания, за да се определи по-добре съставът на чревната микробна екосистема и специфичните взаимодействия между диетата, състава на микробиотата и здравето на децата.